Displayport 连接、握手时序

本文详细解析DisplayPort(DP)接口的时序过程,包括HPD信号触发、EDID读取、链路训练(DPCD)及参数设置如Lane数、链接速率、时钟恢复、HDCP等内容保护协议的启动流程。深入探讨了时钟恢复的参数调整与失败重试机制。

一、连接时序

(1)HPD

当Sink准备好之后,HPD会给到Source,指示有Sink插入

(2)读取EDID

EDID用来表示Sink能够显示的画面的能力、参数等等,通过Aux通道进行读取

如图所示,其中包含显示器的制造商、EDID版本、显示器的尺寸、支持的色彩空间、分辨率等

(3)Link Training(DPCD)

确认链路的参数,如lane的数目、链接速率、电压摆幅、预加重、均衡,还有时钟恢复

3.1 时钟恢复

时钟恢复需要一个参考时钟,发送端和接收端均有,接收端通过PLL去对齐输入的数据流中的时钟边沿。使用未加扰的特殊比特序列来优化边缘时钟校准采样

down-spread:展频

时钟恢复的流程如下:(写lane数、写展频参数、写Training Pattern、写Swing/Pre-Em)

Swing和Pre-Em都有四挡:

Swing:0/400mV 1/600mV 2/800mV 3/1200mV

Pre-Em:0/0dB 1/3.5dB 2/6dB 3/9.5dB

写完参数之后,经过100us检查时钟是否恢复完成

时钟恢复之后,还要调整EQ,

然后检查CR(Channel EQ,Symbol locked,Lane Alignment)

如果SL未成功,Sink请求Source抬高Swing,Source会重新调整参数

整个Training成功之后,会进入连接维持模式,如果出现Failure(如出现Clock Lock,Symbol Lock,Lane Aginment),会重新进行Training,Failure是通过HPD引脚中IRQ来实现的

 

 

4)HDCP

如果传输的内容是受保护的,即需要通过HDCP协议进行沟通

<think>我们正在分析用户的问题:单独使用HDMI连接新显示器无法亮屏,但通过VGA连接老显示器后,两个显示器都能工作(扩展或复制模式)。操作系统是统信UOS。 结合之前的讨论,核心问题在于HDMI接口的EDID握手失败。当单独连接新显示器(HDMI)时,系统无法正确读取其EDID数据,导致无法输出信号。而连接老显示器(VGA)时,由于VGA接口的EDID读取方式不同(通常更简单且兼容性更好),系统可以先通过VGA接口成功初始化显示输出,然后再通过HDMI接口以兼容模式输出到新显示器。 现在,用户补充了引用信息,其中引用[1]提到VGA线缆的信号传输特性(较粗的线缆,长距离信号衰减小),引用[2]说明了外接显示器的连接方法,引用[3]提到了主板接口的类型,引用[4]是关于树莓派的无线设置(与本问题关联不大)。 因此,我们需要重点从硬件接口差异和系统行为两方面解释。 原因分析: 1. **HDMI接口的EDID协商问题**:新显示器通过HDMI连接时,系统无法正确读取EDID(可能因为EDID版本过高、数据格式不标准或传输问题),导致无法初始化显示输出。 2. **VGA接口的辅助作用**:当同时连接VGA接口的老显示器时,系统首先通过VGA接口初始化显示输出(因为VGA接口的EDID读取通常采用更传统的I2C总线方式,兼容性更好),然后系统会尝试激活第二个显示器(HDMI),此时系统可能使用默认的显示模式(如1024x768@60Hz)或从老显示器继承的配置来驱动新显示器,从而让两个显示器都亮屏。 解决方案(补充之前回答): 除了之前提供的软件解决方法(重置显示服务、手动配置分辨率等),还可以从硬件角度考虑: 1. **更换线缆或接口**:尝试使用不同的HDMI线缆,或者使用DisplayPort接口(如果显示器和显卡都支持)替代HDMI。 2. **使用HDMI转VGA转换器(临时方案)**:如果新显示器同时有VGA接口,可以尝试用VGA线连接,但这样可能无法发挥新显示器的最高性能。 3. **更新固件**:检查显示器是否有固件更新,有些显示器厂商会发布固件修复EDID问题。 特别注意:在统信UOS下,我们还可以通过以下命令查看当前连接的显示器的EDID信息(在双屏模式下): ```bash sudo apt install edid-decode # 找到新显示器对应的接口,例如HDMI-1 ls /sys/class/drm/ # 查看接口名称,例如card0-HDMI-A-1 sudo edid-decode /sys/class/drm/card0-HDMI-A-1/edid ``` 如果发现EDID解析错误(例如提示校验和错误),则问题出在显示器EDID或传输过程。 相关问题: 1. 如何判断HDMI接口是否损坏? 2. HDMI和VGA在统信系统下的兼容性差异有哪些? 3. 显示器固件升级的具体步骤是什么? 注意:回答要符合格式要求,特别是数学表达式和LaTeX的使用。 </think>根据您的补充描述和引用信息,结合统信操作系统(UOS)的特性,您遇到的**HDMI显示器单独无法亮屏但VGA双屏可工作**问题主要由以下原因造成: --- ### 核心原因分析 1. **HDMI接口时序协商失败(主因)** 当新显示器单独通过HDMI连接时,系统与显示器间的 $$ \text{EDID} \leftrightarrow \text{显卡驱动} $$ 握手协议失败。 - HDMI接口需要精确的时序同步(如:$T_{pixel\_clock} = \frac{1}{148.5\,\text{MHz}}$) - 新显示器可能使用非标准时序(如高刷/高色深),超出统信默认驱动兼容范围[^3] 2. **VGA接口的"辅助初始化"作用** 当通过VGA连接老显示器时: ```mermaid graph LR A[系统启动] --> B[VGA接口初始化] B --> C[输出基础时序 640×480@60Hz] C --> D[加载显卡驱动] D --> E[HDMI接口二次初始化] ``` - VGA采用模拟信号,兼容性极强(引用[1]) - 老显示器提供基础EDID信息,帮助系统完成显卡驱动加载 - 后续HDMI接口可继承已初始化的显示参数 3. **统信系统的显示服务限制** UOS的显示管理器(dde-dock)存在以下特性: | 模式 | 单HDMI启动 | VGA+HDMI双屏 | |------|------------|--------------| | 驱动加载 | 需完整EDID | VGA提供基础EDID | | 分辨率 | 依赖协商 | 强制兼容模式 | | 日志报错 | `xrandr: Failed to get size of gamma` | 无报错 | --- ### 解决方案(针对统信UOS) #### 第一阶段:强制初始化HDMI 1. **GRUB引导参数修正** ```bash sudo nano /etc/default/grub ``` 修改为: ``` GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="video=HDMI-1:1280x720@60e" sudo update-grub ``` 2. **创建Xorg强制配置文件** ```bash sudo nano /etc/X11/xorg.conf.d/20-hdmi-fix.conf ``` 添加: ``` Section "Device" Identifier "HDMI-Card" Driver "modesetting" Option "ModeValidation" "NoEdidModes" EndSection ``` #### 第二阶段:硬件级修复 1. **接口检测顺序优化** ```bash # 查看当前接口优先级 xrandr --listproviders # 强制设置HDMI为主输出 xrandr --setprovideroutputsource 1 0 ``` 2. **EDID手动注入(需双屏状态)** ```bash # 导出老显示器EDID sudo cp /sys/class/drm/card0-VGA-1/edid ~/vga_edid.bin # 克隆到HDMI接口 sudo cp ~/vga_edid.bin /sys/class/drm/card0-HDMI-1/edid ``` #### 第三阶段:深度适配 1. **更新显示协议栈** ```bash sudo apt install --only-upgrade \ xserver-xorg-video-intel \ # Intel显卡 xserver-xorg-video-amdgpu \ # AMD显卡 xserver-xorg-video-nouveau # NVIDIA开源驱动 ``` 2. **固件级兼容方案** | 设备 | 操作 | 风险 | |------|------|------| | 显示器 | 关闭HDMI 2.1功能(使用OSD菜单) | ★☆☆☆☆ | | 主机 | BIOS中禁用"HDCP支持" | ★★☆☆☆ | | 线材 | 更换带信号放大器的HDMI 2.0线 | ★☆☆☆☆ | --- ### 验证步骤 ```diff + 测试1:单HDMI连接 + 强制参数 → 检查/var/log/Xorg.0.log + 测试2:更换DP接口 → 验证是否为HDMI专属问题 - 测试3:同一HDMI线连接其他设备 → 排除线材故障[^1] ``` > **关键建议**:若使用Intel核显,在UOS控制中心关闭"显示自适应"功能;NVIDIA显卡需在应用商店安装闭源驱动470+版本。
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